A. 利用基因工程生產糖化酶
一種耐熱糖化酶gai及其基因和應用的製作方法
技術領域本發明涉及基因工程領域，具體地，涉及ー種耐熱糖化酶GAI及其基因和應用。
背景技術糖化酶,即葡萄糖澱粉酶(glucoamylase,EC. 3. 2. I. 3),是澱粉水解過程中的重要酶。糖化酶是ー種外切型糖苷酶，主要作用是從非還原端水解澱粉、糊精、糖原等碳鏈上的α-1,4糖苷鍵和α -I，6糖苷鍵，切下ー個個葡萄糖単元，並使水解下來的葡萄糖發生構型變化，得到終產物β-D-葡萄糖。另外糖化酶也能微弱水解α_1，3糖苷鍵。糖化酶是世界上生產量最大、應用范圍最廣的酶制劑。不僅用於酒類和燃料酒精的生產，還廣泛用於葡萄糖、果糖眾、有機酸、味精等食品エ業的多個領域(Polakovic and Bryjak, 2004, BiochemEng J18 :57-64)。糖化酶廣泛的存在於動物、植物和微生物中。其中微生物是糖化酶的重要來源(Pardeep K and Satyanarayana T,2009, Crit Rev Biotechnol 29:225-255)。エ 屬(Saccharmyces)中獲得的。隨著基因工程技術的廣泛應用，很多糖化酶基因已被克隆並進行了異源表達(Pardeep K and Satyanarayana T, 2009, Crit Rev Biotechnol 29:225-255)。報道的糖化酶多屬於糖苷水解酶15家族(Henrissat B et al. 1991, BiochemJ) ο 一般由催化域(catalytic domain, CD)、澱粉結合域(starch-binding domain, SBD)以及連接⑶與SBD的O-糖基化連接域(0-glycosylated linker domain)組成。不同微生物所產生的糖化酶的pH適性、耐熱性、催化特性等也不相同。目前對糖化酶性質的測定主要集中在最適溫度和最適PH值的研究上，エ業上應用的糖化酶多是應用它的熱穩定性。大多數真菌糖化酶的最適反應PH值為4. 5-5. 0，在酸性條件下穩定。最適反應溫度為 40-60 °C (Norouzian D et al. 2006, Biotechnol Adv 24:80-85)。目前，也有最適溫度為70°C的糖化酶的報道，分別來源於Trichoderma Reesi(Fagerstrom R et al. 1995, Biotechnol Appl Biochem 21 :223-231)、Taiaromycesemersonii(Nielsen BR. 2002, Protein Expression and Purification 26:1-8)、Scytalidium thermophiIium(Aquino ACMM et al. 2001,Folia Microbiol 46 :11-16)等。篩選耐熱糖化酶或克隆表達耐熱糖化酶基因，提高糖化酶的作用溫度，會使澱粉糖化過程像澱粉液化那樣在短時間內完成，從而降低能源消耗及生產成本，將給糖化酶在エ業中的應用開辟更為廣闊的前景，具有重要的商業價值。
B. 糖化酶注意事項
在使用糖化酶時，應注意其最適宜的pH值范圍，即4.0-4.5。在進行澱粉糖或味精生產時，應當先調整pH值至適宜范圍，然後再加入酶進行糖化過程。酶的使用量會根據原料的特性和工藝的不同有所變化。如果要提高糖化效率並縮短糖化時間，通常需要適當增加酶的用量。
在處理澱粉質原料時，確保酶與原料有充分的接觸至關重要。接觸面積大和時間長能帶來更好的效果。對於間歇糖化，攪拌的充分性不可忽視，這有助於促進反應的進行。而在連續化過程中，保持糖化液的流量均勻是非常重要的，以保證糖化的穩定進行。
糖化過程中的溫度控制至關重要，應嚴格控制在60℃-62℃，並且在保溫階段也要確保溫度的均勻性。切記，高溫可能會破壞酶的活性，因此，嚴禁在短期內進行過高的溫度處理。確保每個步驟都按照規定的條件進行，才能獲得理想的糖化效果。
糖化酶又稱葡萄糖澱粉酶,糖化酶是一種習慣上的名稱，學名為α-1,4-葡萄糖水解酶(α-1,4-Glucan glucohydrolace)。多應用於酒精、澱粉糖、味精、抗菌素、檸檬酸、啤酒等工業以及白酒、黃酒。糖化酶是由麴黴優良菌種（Aspergilusniger）經深層發酵提煉而成。